開關(guān)頻率隨負載變化的ac-dc電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及AC-DC電源，尤其涉及到開關(guān)頻率隨負載變化的AC-DC電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在AC-DC電源系統(tǒng)中，負載的變化影響到效率的變化，如果設(shè)置了開關(guān)頻率隨著負載的變化而變化會避免能量的浪費，有效提高轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型旨在提供一種開關(guān)頻率隨負載變化的AC-DC電源。
[0004]開關(guān)頻率隨負載變化的AC-DC電源，包括變壓器、整流二極管、濾波電容、功率管、采樣電阻、誤差放大器、振蕩器和脈寬調(diào)制電路:
[0005]所述變壓器提供能量轉(zhuǎn)換，包括原邊繞組和副邊繞組；
[0006]所述整流二極管對所述變壓器的副邊繞組輸出的電壓實現(xiàn)半波整流；
[0007]所述濾波電容對所述整流二極管整流出來的電壓進行濾波；
[0008]所述功率管實現(xiàn)對所述變壓器的進行儲能；
[0009]所述采樣電阻是對所述變壓器上的電流進行采樣；
[0010]所述誤差放大器是對所述采樣電阻上的電壓VCS和基準電壓VREF的差值進行放大，得到的電壓確定所述脈寬調(diào)制電路輸出的脈沖信號的占空比；
[0011]所述振蕩器產(chǎn)生振蕩信號；
[0012]所述脈寬調(diào)制電路是根據(jù)所述誤差放大器輸出的電壓高低確定輸出的脈沖信號的占空比，根據(jù)所述振蕩器的輸出的頻率確定其輸出的脈沖信號的頻率。
[0013]所述變壓器的原邊繞組一端接輸入電壓VIN，另一端接所述功率管的漏極；
[0014]所述變壓器的副邊繞組的一端接所述整流二極管的P極，另一端接地；
[0015]所述整流二極管的P極接所述變壓器的副邊繞組的一端，N極接電源的輸出VOUT ；
[0016]所述濾波電容的一端接電源的輸出V0UT，另一端接地；
[0017]所述功率管的柵極接所述脈寬調(diào)制電路的輸出端，漏極接所述變壓器的原邊繞組的一端，源極接所述采樣電阻的一端和所述誤差放大器的負輸入端和所述振蕩器的控制端;
[0018]所述采樣電阻的一端接所述功率管的源極和所述誤差放大器的負輸入端和所述振蕩器的控制端，另一端接地；
[0019]所述誤差放大器的正輸入端接基準電壓VREF，負輸入端接所述采樣電阻的一端和所述功率管的源極和所述振蕩器的控制端；
[0020]所述振蕩器的控制端接所述誤差放大器的負輸入端和所述采樣電阻的一端和所述功率管的源極，輸出端接所述脈寬調(diào)制電路以確定脈寬調(diào)制信號的頻率；
[0021]所述振蕩器的控制端的電壓越高，所述振蕩器的輸出頻率越高，反之越低；
[0022]所述脈寬調(diào)制電路的一輸入端接所述誤差放大器的輸出端以確定脈寬調(diào)制信號的占空比，另一輸入端接所述振蕩器的輸出端以確定脈寬調(diào)制信號的頻率，輸出端接所述功率管的柵極。
[0023]當輸出電流增加時，所述采樣電阻上的電流也增加，所述采樣電阻上的電壓VCS增加，控制所述振蕩器輸出的頻率增加，使變壓器轉(zhuǎn)換足夠的能量提供給負載；當輸出電流減小時，所述采樣電阻上的電流也減小，所述采樣電阻上的電壓VCS降低，控制所述振蕩器輸出的頻率減小，負載不需要那么多的能量就可以達到目的，這時就需要降低開關(guān)頻率以使變壓器轉(zhuǎn)換的能量降低，以期來提高轉(zhuǎn)換效率。
[0024]所述振蕩器設(shè)置了四檔輸出頻率，振蕩頻率由充電時間和放電時間之和來決定的，其充電部分包括第一運算放大器、第一 PMOS管、第一 NMOS管、第一電阻、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器和第一電容:
[0025]所述第一運算放大器和所述第一 NMOS管組成跟隨器，基準電壓VREF降落在所述第一電阻上產(chǎn)生電流，然后再通過所述第一 PMOS管鏡像給所述第二 PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管，所述第二 PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管四個管子的寬長比可以成比例設(shè)計；
[0026]所述第三PMOS管、所述第五PMOS管、所述第七PMOS管和所述第九PMOS管作為開關(guān)分別控制所述第二 PMOS管、所述第四PMOS管、所述第六PMOS管、所述第八PMOS管的電流對所述第一電容充電；
[0027]所述第三PMOS管、所述第五PMOS管、所述第七PMOS管和所述第九PMOS管分別受所述第一比較器、所述第二比較器、所述第三比較器和所述第四比較器控制；當比較器輸出為低電平時，其對應(yīng)控制的PMOS管導通，反之關(guān)閉；
[0028]所述第一比較器、所述第二比較器、所述第三比較器和所述第四比較器的正輸入端接分別基準電壓VREFl、基準電壓VREF2、基準電壓VREF3、基準電壓VREF4，基準電壓VREF1、基準電壓VREF2、基準電壓VREF3、基準電壓VREF4的電壓值依次減??；當所述采樣電阻上的電壓VCS低于基準電壓VREF4時，四個比較器輸出都為高電平，沒有電流對所述第一電容充電，也即是脈寬調(diào)制信號的頻率為零，停止變壓器的能量轉(zhuǎn)換，使得在這一刻只有所述變壓器的副邊繞組維持著負載的能量；當所述采樣電阻上的電壓VCS高于基準電壓VREFl時，四個比較器輸出都為低電平，所有電流鏡的電流對所述第一電容充電，也即是脈寬調(diào)制信號的頻率為最大值，變壓器的能量轉(zhuǎn)換到達最大值，使得提供給負載足夠的能量轉(zhuǎn)換。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型的開關(guān)頻率隨負載變化的AC-DC電源的電路圖。
[0030]圖2為本實用新型的振蕩器的電路圖。
【具體實施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對本【實用新型內(nèi)容】進一步說明。
[0032]開關(guān)頻率隨負載變化的AC-DC電源，如圖1所示，包括變壓器101、整流二極管102、濾波電容103、功率管104、采樣電阻105、誤差放大器106、振蕩器107和脈寬調(diào)制電路108:
[0033]所述變壓器101提供能量轉(zhuǎn)換，包括原邊繞組和副邊繞組；
[0034]所述整流二極管102對所述變壓器101的副邊繞組輸出的電壓實現(xiàn)半波整流；
[0035]所述濾波電容103對所述整流二極管102整流出來的電壓進行濾波；
[0036]所述功率管104實現(xiàn)對所述變壓器101的進行儲能；
[0037]所述采樣電阻105是對所述變壓器101上的電流進行采樣；
[0038]所述誤差放大器106是對所述采樣電阻105上的電壓VCS和基準電壓VREF的差值進行放大，得到的電壓確定所述脈寬調(diào)制電路108輸出的脈沖信號的占空比；
[0039]所述振蕩器107產(chǎn)生振蕩信號；
[0040]所述脈寬調(diào)